最新研究发现烤恐龙骨骼中的蛋白质

耶鲁大学领导的一项新研究表明，烤面包和恐龙骨头有一个共同的特征。它们都含有在适当条件下将原始蛋白质转化为新蛋白质的化学物质。这个过程可以帮助研究人员了解恐龙骨骼内的软组织细胞如何存活数亿年。

来自耶鲁大学，美国自然历史博物馆，布鲁塞尔大学和波恩大学的研究团队于11月9日在《自然通讯》杂志上宣布了这一发现。

恐龙骨骼中的化石软组织在相当长的一段时间内一直是研究人员争论的话题。坚硬的组织，例如骨头，鸡蛋，牙齿和牙釉质鳞片，能够很好地抵抗化石。储存在硬组织内部的诸如血管，细胞和神经等软组织更加脆弱，被认为在死亡后会迅速腐烂。这些软组织主要由蛋白质组成，据信在约四百万年之内它们会完全降解。

然而，恐龙骨骼要古老得多，大约有1亿年的历史，并且偶尔会保留类似于细胞和血管的有机结构。解决这一悖论的各种尝试都未能提供结论性的答案。

该研究的主要作者耶鲁古生物学家贾斯米娜·维曼说：“我们面临着理解蛋白质化石的挑战。” “我们测试了35个化石骨头，蛋壳和牙齿的样本，以了解它们是否保留蛋白质软组织，找出其化学成分，并确定它们在什么条件下能够存活数百万年。”

实验成熟会在新鲜的蛋壳基质样品中引发糖氧化/脂氧化。否则为半透明样品的局部褐变代表N-杂环聚合物的形成。图片来源：Jasmina Wiemann /耶鲁大学
研究人员发现，软组织被保存在氧化环境中的样本中，例如砂岩和浅海石灰石。软组织被转化为抗衰老和降解的高级糖氧化和脂氧化终产物（AGEs和ALEs）。它们在结构上还可以与将面包上的深色硬壳染色的化合物相媲美。

AGEs和ALEs的特征是棕褐色，可将含有化石的骨骼和牙齿染色。这些化合物是疏水的，这意味着它们对水的正常作用具有抵抗力，并且具有使细菌难以消耗它们的特性。

Wiemann和她的同事是通过对化石进行脱钙和对释放的软组织结构进行成像来进行发现的。他们将拉曼显微技术（一种用于分析样品中无机和有机成分的非破坏性方法）应用于提取的化石软组织。在此过程中，指向组织的激光能量会引起分子振动，该振动带有所存在化学物质的光谱指纹。

耶鲁大学地质与地球物理学教授G.伊夫林·哈钦森教授，耶鲁大学皮博迪自然历史博物馆策展人Derek Briggs合着说，这项研究指出了化石骨骼中可能存在软组织的地方，包括河流沉积的砂岩，沙丘沙滩和浅层海洋石灰石。

布里格斯说：“我们的结果表明化学变化如何解释了这些软组织的化石，并确定了发生此过程的环境类型。” “回报是一种针对可能会保存的野外环境的一种方式，扩大了古代脊椎动物生物学和生态学的重要证据来源。”